一、鞍钢AFC复吹转炉低碳域脱碳的动力学研究(论文文献综述)
郭木星,陈襄武[1](1992)在《鞍钢AFC复吹转炉低碳域脱碳的动力学研究》文中指出本文应用冶金反应动力学基本理论,在实验室热模和冷模研究以及工业试验基础上,建立了 AFC复吹转炉低碳域脱碳的动力学模型,其模型计剪:结果与实测值一致.
陈林根,夏少军,谢志辉,刘晓威,沈勋,孙丰瑞[2](2014)在《钢铁冶金过程动态数学模型的研究进展》文中研究表明从铁矿石烧结、球团矿生产、铁水预处理、复吹转炉炼钢、炉外精炼和连铸等主要装置和工序层面,较为全面地综述了钢铁冶金过程动态数学过程模型国内外研究现状,分析了各装置及工序相关研究中的重点和难点,探讨了今后进一步研究的发展方向。
李智峥[3](2017)在《CO2应用于炼钢的基础理论研究》文中研究指明转炉炼钢过程脱磷、脱碳及熔池升温任务主要依赖于供氧完成。随着冶炼节奏的加快、供氧强度亦不断提高,易引起脱磷不稳定、脱碳不易控制、金属料消耗增加等问题。基于此,本文提出将CO2作为资源应用于炼钢过程,实现脱磷、脱碳、净化钢液等目的,并对其基础理论进行系统的研究。本文基于CO2参与炼钢氧化反应的热力学和动力学分析,研究了CO2用于脱磷炉冶炼的物料及能量变化,当废钢比8%,CO2利用率85%时,CO2的喷吹比例小于28%时可满足脱磷炉的冶炼要求。此时与纯氧喷吹时相比,氧耗可降低17%,炉气中CO比例可提高8.1%。在掌握CO2参与脱磷等反应机理的基础上,利用Factsage研究并优化了CO2作为炼钢氧化剂时的脱磷渣系及熔池平衡状态,并通过高温实验验证了喷吹CO2可有效脱磷。发现将CO2用于脱磷炉冶炼过程,脱磷率提高6.99%,脱碳率降低0.75%,磷的分配系数Lp提高了32,渣中TFe降低0.64%,脱磷炉中喷吹CO2有利于脱磷保碳。同时,通过高温实验研究分析了炼钢过程喷吹CO2的脱碳动力学。研究发现CO2利用率和熔池碳含量及熔池温度呈现正相关。当熔池处于中高碳阶段,即碳含量1.0%~4.0%时,CO2平均利用率达到89.8%,脱碳反应为表观零级反应,此时气相传质和CO2分解吸附混合控速;当熔池处于低碳阶段,即碳含量0.1%~0.5%时,CO2利用率由83.5%降至40.8%,脱碳反应为表观一级反应,此时碳传质为控速环节。CO2利用率低于O2利用率,表明CO2脱碳能力低于O2,在不同冶炼阶段可利用CO2控制反应速率。基于喷吹CO2的脱碳反应机理分析,利用感应炉实验研究了底吹不同气体介质的冶炼效果。发现底吹O2和CO2时平均脱碳速率基本相同,底吹Ar/N2时钢中氮含量是底吹CO2/O2的2~6倍,底吹CO2的终点氧含量远低于O2。并分析了底吹不同气体介质的脱/吸氮动力学,发现底吹CO2/O2/Ar时,脱氮反应符合表观二级反应动力学规律。本文的研究结果将为CO2在炼钢过程中的工业化应用提供相应的数据支撑,实现CO2在炼钢过程的资源化利用。
杨治争[4](2020)在《基于BOF-RH-CC流程的中合金钢洁净度控制技术研究》文中进行了进一步梳理基于BOF-RH-CC冶金流程生产10CrNi3MoV中合金钢,面临转炉冶炼效果、全程洁净度控制及质量和性能稳定性等系列技术、控制方面的难点,本论文以现有80t转炉为核心的工艺设备条件为基础,综合应用理论分析、物理模拟、工业化试验及全面的检测检验手段,研究了氧枪结构及复吹工艺、双渣法深脱磷、RH处理过程同时脱硫、脱气以及不同包芯线处理对夹杂物变性等方面的内容,基于中间包自动开浇等自动控制技术的集成应用,实现高质量连铸和轧制热处理,并探讨了夹杂物与成品钢板韧性之间的关系,得出的主要研究结果和结论如下:(1)为强化转炉冶炼过程,通过水模型研究实现了转炉氧枪喷头结构优化,将4孔氧枪的喷孔倾角从12°扩大至13°并相应调整了底吹透气砖的布置方式,有效提升了转炉冶炼总体效率和脱磷效果。在此基础上,采用双渣法深脱磷工艺,回归得到冶炼第一渣终点钢液中[C]和[P]的关系式:[P]=0.00267×[C]2.0172,脱磷率达到70%以上,在出钢温度1650℃~1680℃的条件下,结合合理的后搅拌操作,10Cr Ni3Mo V中合金钢冶炼终点磷、硫含量分别可控制在0.0072%、0.0050%以下。(2)在RH精炼环节,一方面通过提高处理开始温度减少KTB供氧量,另一方面提高KTB供氧强度、提高升温效率,为脱硫、脱气处理提供更好基础,同时通过扩大浸渍管内径、增加提升气体流量并向CaO+CaF2脱硫剂中加入10%MgO的,使RH脱氢容量系数从0.0048s-1提高至0.0056s-1,脱氮率达到15%以上,处理终点钢液中氮含量≤35ppm,脱硫率达到29~43%,单位料流密度的表观脱硫速率常数Ks≥0.0872kg·t-1,真空浸渍管寿命保持稳定。(3)RH精炼结束后,向钢液中喂入足量硅钙包芯线对夹杂物进行变性处理,Al2O3可演变为12CaO·7Al2O3的低熔点夹杂物,但此类夹杂物仍是造成成品钢板探伤不合的直接原因,喂入量达2kg/t时,10μm以上夹杂物平均达到37.4个/mm2。喂入钙镁复合包芯线,可形成CaO-Al2O3-MgO复合夹杂物,喂入适量时,夹杂物总量减少,尺寸更小,过量时,易出现尺寸大于8μm的夹杂物,但总体上,探伤合格率明显高于喂入硅钙包芯线的情况。喂入包芯线的量不同,夹杂物中Ca S含量有明显差异。(4)夹杂物的数量、类型和尺寸等对10CrNi3MoV的冲击韧性和延性有重要影响,随着温度降低,夹杂物对冲击功的影响减小,在常温和-40℃的条件下,喂入1kg/t钙镁复合包芯线的成品钢试样,冲击吸收能量KV2数值平均达到309.2J和295.2J,断后伸长率均在18%以上,均为最高值,这与钢板中夹杂物总量少、8μm以上大尺寸夹杂物含量较少等有关。通过对BOF-RH-CC生产中合金钢冶金流程的系统研究,形成了转炉高效复合超低磷、低硫冶炼,RH高效脱气、脱硫以及夹杂物合理变性处理等全流程洁净度控制的技术集成,实现了10Cr Ni3Mo V中合金钢高洁净度冶炼与精炼、持续性工业化生产、批量高性能供应,也为类似钢种的冶金过程洁净度及成品合格率控制提供了坚实的理论基础和实践范例。
朱万军[5](2016)在《超低碳洁净钢关键冶炼技术研究》文中进行了进一步梳理为满足市场对超低碳钢性能的要求,解决实际生产中超低碳、高洁净度、夹杂物以及钢水连浇性控制等方面的难点,本论文以超低碳洁净钢为对象,采用冷态模拟实验、工业试验和现代理化检验等综合手段,对生产流程中转炉复合吹炼、RH真空精炼、Ca处理和CSP钢水连浇性等关键共性技术进行了较为系统深入的研究。其主要研究结果如下:(1)研究建立了吹炼前期碳-磷选择性氧化的转变温度、钢中磷含量随碳含量减少的基本关系;通过前期抑制碳氧化优先脱磷及排渣,后期采用少量熔剂控制,生产出了[P]含量≤0.01wt%的优质钢,为普通转炉采用非三脱铁水生产低磷钢提供了一种解决方案。通过改善冶炼终点熔池过氧化,推导建立了一种支配转炉熔池氧化度的吹炼特征参数,该参数考虑了顶底供气强度、钢中碳含量、熔池CO分压和炉龄的综合影响,可以调整氧在渣-钢之间的分配。通过对改进顶枪喷头与底吹元件的改进,以及供氧工艺和底吹流量的优化,供氧时间缩短约1.5min,转炉停吹时钢水的[O]、[P]、[S]含量显着降低。(2)通过水模和工业试验,对150 t RH系统钢水的混合、环流及脱碳反应特性进行了研究,包括:用Si-Mn合金首次替代Cu测定新RH装置钢水混匀时间,建立了钢水混匀时间与单位搅拌功率的关系方程以及循环流量与混匀时间的关系方程。考虑熔体搅拌功率和混匀时间的作用,建立了循环流量修正方程,与其它方程相比,新方程可以考虑处理容量、插入管插入深度、真空室钢水高度等操作因素的综合影响。基于钢水环流和扩散传质的共同作用和脱碳反应实际停滞浓度、建立了一种真空脱碳反应速率模型,计算值与测定值相吻合。改进试验研究结果表明,前期优化供氧、快速减压,分段控制提升气体流量、增加后期反应界面积、降低脱碳停滞浓度能明显促进脱碳,使生产中超低碳钢[C]含量稳定小于15×10-6。(3)通过工业试验考察了吹氧脱碳、铝升温、提升气体流量及造渣对钢水清洁度的影响。基于钢水环流、扩散和氧化渣的影响,建立了一种描述脱氧后钢水T.O量随时间变化的脱氧速率模型,计算值与测定值吻合。结合150 t RH建立了精炼过程钢中T.O量预测模型,研究应用结果表明,当钢包渣(TFe+MnO)量≤5wt%,脱氧后真空纯脱气10-12min,并添加CaO-Al2O3-Al或CaO-CaF2熔剂改质条件下,批量处理后钢水T.O≤10×10-6。(4)基于钙处理工艺,建立了超低碳高铝专用钢[Ca]、[Al]、[S]、[O]成分之间的热力学平衡关系,并通过试验数据对相关热力学模型进行了验证。通过采用“RH精炼-加铝对渣改质+钙处理”方案,解决了薄板坯连铸超低碳硅钢的连浇性差的问题,首次使CSP产线超低碳钢水连浇炉数突破到10炉以上。研究发现,超低碳专用钢钙处理过程夹杂物的变性存在以下机理:钙处理前,钢中夹杂物主要为低Ca含量的钙镁铝或钙硅铝复合氧化物。钙处理后,钢中钙对夹杂物变性占主导,转变为高Ca浓度的CaO-SiO2-Al2O3复合氧化物;随后钙对夹杂物变形逐步达到稳态:外层CaO与内层Al2O3或MgO-Al2O3、Al2O3-SiO2均匀化后,复合夹杂物中CaO含量也有所降低。
阿不力克木·亚森[6](2019)在《降低转炉冶炼高硅高磷COREX铁水成本的研究》文中指出基于COREX高磷高硅铁水,研究了高品质低磷钢生产所需新渣料减量化技术、转炉终点磷含量小于0.03%的低成本渣料消耗冶炼技术、降低转炉钢铁料消耗的工艺及提高转炉炉衬寿命的合理溅渣渣系。对不同磷含量要求的钢种,提出了相应的适宜新渣料加入量、尾渣循环利用、全石灰石冶炼、钢渣加入等方式降低辅料消耗成本;对于不同铁水条件,确定了合理废钢比,通过渣料减量化冶炼方式降低钢铁料消耗;明确了合理溅渣渣系并进一步优化溅渣工艺,达到延长转炉炉龄的目的。通过以上方面的研究,为企业降低转炉生产成本提供了理论与实践指导。研究明确了转炉冶炼过程中铁水条件、炉渣成分控制及终点控制对脱磷的影响,提出了高品质低磷钢脱磷所需的合理新渣料加入量,从而在满足脱磷要求的基础上,进一步降低了新渣料的消耗,使石灰的消耗量由43.37kg/t降低到38.34kg/t。研究了尾渣加入对转炉造渣及脱磷的影响,明晰了尾渣的加入对渣料消耗降低的影响,并通过生产试验证明了尾渣加入可进一步降低石灰消耗2~5kg/t。针对转炉终点磷含量小于0.03%的钢种,进行了满足脱磷需求的低成本炼钢工艺研究,探明了终点[P]≤0.030%的钢种采用全石灰石和生白云石造渣操作的可能性和对转炉成本的影响。石灰石加入量37kg/t、生白云石加入量18kg/t,能满足冶炼终点[P]≤0.030%钢种,与使用石灰、白云石作为造渣料相比,成本降低3.69元/t·钢;在此基础上加入钢渣16kg/t,成本可进一步降低。通过理论计算及现场试验阐明了连续留渣操作对脱磷的影响,当终点钢液温度1660℃、[P]≤0.030%时,留渣量控制在10t左右、终渣碱度R≥2.45,可连续冶炼5炉钢,再重新造渣以避免连续留渣导致钢液回磷。揭示了铁水条件对废钢加入量的影响。铁水温度较低、铁水[Si]含量与[C]含量偏低的情况下,应降低废钢加入量;铁水[Si]含量为0.2%、[C]含量为4.2%、铁水温度为1300℃时,控制废钢加入量在22.5t左右较为合适。分析了渣料减量化冶炼对降低钢铁料消耗的影响,铁水[Si]含量在0.3%-0.5%之间时,与原操作工艺相比降低铁耗2.06kg/t。铁水[Si]含量在0.5%-0.7%之间时,与原操作工艺降低铁耗1.84 kg/t。渣料减量化可以进一步提高废钢比,针对[Si]>0.5%的铁水,废钢加入量可以增加5t左右。揭示了 120t转炉炉衬蚀损的机理,溅渣层的侵蚀主要发生在转炉冶炼后期,侵蚀机理主要表现为溅渣层的高温熔化与高FeOx炉渣化学侵蚀。提出针对不同终点控制,采用不同溅渣渣系进行溅渣护炉操作,明确了达到合理溅渣成分所需的白云石理论加入量。优化了现有溅渣操作工艺,进一步提高对炉衬的保护,降低生产成本。
姚柳洁[7](2021)在《300t复吹转炉全炉役熔池流动特性变化和炉衬演变规律研究》文中提出随着人们对高品质钢需求的提高,使得转炉炼钢技术及冶炼设备均得到长足的发展。现代转炉炼钢过程已由传统转炉冶炼功能逐步向单一化发展,即仅执行单一功能,此工艺的核心是利用两个转炉(脱磷转炉与脱碳转炉)对预脱硫铁水分别执行脱磷和脱碳操作,这有利于缩短冶炼周期、提高钢水质量、降低金属料消耗及能耗。脱碳转炉的主要任务为:对脱磷转炉所生产的半钢铁水进行脱碳和升温,因此,其熔池升温速度快、碳氧反应剧烈、炉衬侵蚀速度较快,最终导致随炉龄的增长,脱碳转炉炉型变化较大、底吹元件供气能力不稳定。基于此,本文结合实际测厚数据,对不同炉役阶段熔池流动特性变化展开研究,并提出非均匀底吹供气模式;与此同时,目前在超音速氧气射流的研究过程中,未考虑炉气及其成分对超音速射流特性的影响,因此,本文针对高温变气氛环境条件下,对超音速射流特性展开研究。本文基于数值模拟及冷态物理模拟研究方式,分别对超音速射流特性、不同炉役阶段熔池流动特性变化规律、非均匀底吹供气模式对熔池动力学条件的影响进行系统性研究。建立可压缩、非等温及三维全尺寸氧气射流流动的数学模型,研究高温变气氛环境条件下,超音速氧气射流的流动特性,分析射流径向及轴向的动力学参数分布特征,结果表明:氧气射流经过高温炉气作用于熔池液面的过程中,氧气将与炉气中的可燃气体发生燃烧反应,随着反应的发生,超音速射流的速度分布、密度分布、动压分布等均发生改变,并且射流动力学参数的径向分布符合“高斯分布”。随着炉气中一氧化碳体积分数的增加,射流边界在径向的扩展速率增大、射流边界层处涡量增大、高速区面积增大。在300t转炉的纯底吹熔池流动特性研究过程中,建立相似比例为1/7的冷态物理实验平台;建立三维全尺寸、两相流数学模型。在纯底吹物理模拟实验过程中,对底吹元件个数、底吹元件位置、底吹布置模式,展开系统性研究,结果表明:对于300t纯底吹转炉,熔池混匀时间与单管底吹流量之间存在指数关系t=49.74+99.06×exp/(-q底/0.30),并且四个布置在0.45D位置的底吹元件对熔池的搅拌能力最强。在纯底吹数值模拟研究过程中,对熔池内速度分布、钢液流动特征等进行分析,结果表明:熔池的流动特征及速度分布,不仅与底吹元件位置有关,而且与底吹流股所具有的能量存在联系;炉衬侵蚀严重的位置主要集中在炉底的底吹元件周围以及钢液面附近;在非均匀底吹供气模式研究过程中,发现当一个底吹元件供气能力减弱时,熔池流动性变差,通过调整其相邻及对角线位置处的底吹元件供气能力,熔池的动力学条件可得到一定程度的改善。建立底吹流股与钢液之间的能量传递模型,其关系式为:Wi=(1-α)iW0+1-(1-α)/α·F·h在300t转炉的复吹熔池流动特性研究过程中,建立相似比例为1/7的冷态物理实验平台;建立三维全尺寸、“气-渣-金”三相流数学模型。研究不同复吹方案及不同复吹工艺条件下,气体流股与熔池交互过程中呈现的特征现象,探究熔池流动特性变化。结果表明:当复吹流量增大时,炉内金属熔体泡沫化程度提高、冲击深度及冲击面积增大及炉衬侵蚀程度加剧,其中底吹元件附近、渣线位置以及飞溅泡沫渣作用的炉衬位置处侵蚀较为严重;随着炉龄的增长,钢液动力学条件逐渐变差、炉衬侵蚀程度逐渐加剧,并且炉衬侵蚀的数值模拟结果与实际生产测厚结果吻合良好。基于以上理论分析及实验室研究,开展300t脱碳转炉工业试验。结果表明:实际转炉炼钢过程中,吹炼平稳、返干期缩短、“喷溅”次数大幅度降低,冶炼周期与吹炼时间分别缩短6.92%与7.64%;冶炼终点控制水平提高,具体为:全炉役平均碳氧浓度积为0.00198%、终渣全铁含量为17.41%;当补炉工艺规律地应用于实际生产时,炉底残厚与炉龄之间存在明显的线性关系:y=1195.88-0.5274x(300≤x<500)及 y=1055.92-0.1545x(500 ≤ x<4000)。
杨利彬[8](2015)在《大型转炉脱磷规律与工艺优化研究》文中研究指明随着对钢中磷元素含量要求日益严格,大型转炉低磷钢冶炼成为洁净钢炼钢流程的关键控制环节之一。复吹转炉冶炼过程具有效率高、渣钢反应趋于平衡等优点,研究大型转炉冶炼过程元素选择性氧化、脱磷热力学规律、成渣特点及LP影响因素规律,制定优化转炉冶炼脱磷工艺,能够大大提高转炉生产低磷洁净钢效率,并对实现低磷洁净钢稳定生产有着重要意义。本文以大型复吹转炉冶炼低磷钢为研究对象,通过大型转炉冶炼过程元素选择性氧化、脱磷热力学规律研究、动力学模拟实验、热力学计算、工艺模型计算、现场试验研究的方法,结合大型转炉常规冶炼脱磷、低硅铁水低成本脱磷及少渣超低磷钢冶炼等实际条件,研究制定了低成本高效脱磷工艺制度。通过工艺优化,取得了良好的效果。主要研究工作如下:(1)转炉冶炼过程中元素选择性氧化与脱磷反应规律研究通过大型转炉工业连续取样试验研究,研究了转炉冶炼过程分阶段脱磷动力学,测定实际转炉冶炼过程表观脱磷速率波动范围为0.00088%/min~ 0.02448%/min。冶炼前期及冶炼后期是脱磷的主要阶段,脱磷速率分别是冶炼过程的16和6.7倍。研究了冶炼过程成渣特点,冶炼前期、后期为成渣的主要阶段,成渣比例分别占总渣量的54.79%和28.88%;冶炼前期及后期成渣速率分别为冶炼中期的7.35和6.11倍。通过元素氧化氧位分析的方法,研究了转炉冶炼过程碳、硅、磷元素选择性氧化规律:元素氧化受氧位控制,氧位低的元素优先氧化。冶炼开始脱硅氧位最低,脱硅反应优先进行;随着脱硅反应的进行,当[Si]≤0.1%时,在合适的炉渣条件下脱磷氧位最低,优先氧化;冶炼前期脱碳氧位高于脱硅和脱磷氧位,脱硅、脱磷优先氧化;冶炼过程,脱碳氧位最低,脱碳反应优先发生;冶炼后期,当[C]≤0.33%时,脱碳进入碳传质控制区,脱碳氧位迅速增加,低于脱磷氧位,脱磷氧位最低,脱磷反应优先发生。通过大型转炉冶炼过程试验及热力学分析得出转炉冶炼过程脱磷规律:脱磷反应发生在钢渣界面(熔池渣钢界面、钢中渣滴界面及渣中钢滴界面);炉渣CaO、 FeO、MgO含量控制反应区内P205活度系数,降低脱磷氧位,促进脱磷反应;反应区域内氧受熔池氧位影响,冶炼过程磷元素与碳、硅竞争与氧反应:冶转炉冶炼过程中只有在吹炼前期和吹炼后期可实现有效脱磷;转炉脱磷决定于熔池热力学(LP)和动力学条件:提高LP有利于降低渣钢间平衡磷含量,提高反应速度。加强熔池搅拌,促进钢渣乳化可提高脱磷反应速度,抑制脱碳;前期脱磷热力学条件好,但反应远离平衡,改善动力学条件是提高脱磷效果的技术关键。后期脱磷反应趋于热力学平衡,改善终渣条件、提高LP是提高脱磷效果的技术关键。研究了冶炼过程渣钢间LP变化:转炉冶炼前期,脱磷具备良好的热力学条件,但受限于反应动力学条件及反应时间不足,使前期渣钢间表观磷分配比(LP)偏离平衡较远;冶炼终点脱磷反应趋近热力学平衡,经数据回归分析得出大型转炉冶炼终点表观LP计算公式:(2)转炉冶炼过程动力学实验研究通过大型转炉冷态模拟实验,研究了熔池混匀时间及钢渣传质系数影响因素及规律。研究得出,底吹搅拌能是影响熔池混匀时间的主要因素;钢渣传质系数与熔池混匀时间呈线性递减关系:ka=(10.4-0.133·τ)·104。钢渣传质系数与搅拌能的线性关系:ka∝-(εB+0.09εT)-0.4。底吹搅拌是促进熔池混匀及钢渣间传质的主要工艺手段。(3)大型转炉高效脱磷工艺研究通过研究得出大型转炉高效低磷钢冶炼工艺制度:冶炼前后期强底吹搅拌制度,二批加料造渣制度;冶炼前期控制要点:炉渣的碱度控制在1.8~2.0;终渣FeO控制15%;温度控制在1400℃以内;冶炼终点表观LP主要影响因素为(T.Fe)、R及温度,且应控制合理范围:(T.Fe)=21%~23%;R>3.5;避免高温出钢。工艺优化后,实现了大型转炉高效低磷钢的稳定生产:终渣碱度含量由3.6升高到3.93;T.Fe含量由24.37%降低到22.06%。终点钢水碳氧积达到0.002484。终点磷分配比由87.11提高到109;终点磷含量由0.00922%降低到0.00662%。(4)转炉低成本脱磷工艺研究结合脱磷规律的分析、实验及工艺研究的基础上,提出了转炉脱磷热力学控制工艺通用模型:通过研究得出低成本脱磷工艺:控制铁水硅含量在合理范围内(0.25%-0.35%);开吹加入石灰总量50%、白云石总量50%,并提高前期烧结矿的加入比例提高至约50%。为了防止炉渣返干,渣中应保持FeO在15%,冶炼前期温度控制在1400℃以内。冶炼终点控制:T.Fe含量大于17.66%,R大于3.6,温度控制在1640℃。采用冶炼前后期强底吹搅拌的复吹工艺。通过工艺应用实现了低成本少渣冶炼:石灰加入量减少原有渣量的30%,冶炼过程脱磷率由83.90%提高到90.08%。终点磷含量由0.0161%降低到了0.0133%。直接经济效益30.09元/t钢。(5)大型转炉少渣冶炼超低磷钢工艺研究通过研究脱碳转炉少渣冶炼的工艺发现,半钢磷含量及渣钢间磷分配比是控制脱碳转炉渣量的关键因素,若要实现少渣低磷钢冶炼则要求半钢[P]≤0.03%,LP≥100。通过脱磷渣量控制工艺模型及数据分析制定了超低磷钢冶炼关键工艺:稳定控制半钢[P]<0.025%,LP≥110;渣量35~45kg/t;采用渣量>52kg/t的冶炼工艺,洗炉2次以上。通过工艺优化,实现了低磷钢和超低磷钢的少渣冶炼,超低磷钢冶炼终点[P]平均达到0.00256%,实现了[P]≤0.004%的超低磷冶炼。
王雪亮[9](2018)在《300吨转炉喷吹CO2炼钢工艺技术研究》文中提出二氧化碳减排和碳交易因温室效应和全球变暖成为热点问题,二氧化碳的资源化应用近年来也引起广泛关注。大型转炉炼钢过程存在着粉尘大,脱磷困难,温度难控制等问题,将CO2喷入转炉中,使CO2作为弱氧化剂参与钢液脱碳反应为此提供了一条新的解决途径。CO2参与脱碳反应吸热,因此能够降低熔池温度,促进脱磷反应,调控钢液温度。本文首先分析转炉喷吹CO2的炼钢机理,然后从转炉底吹元件角度对底吹CO2的可行性进行了研究,利用中频感应炉进行实验。最后在300吨脱磷转炉和常规转炉,采用顶吹O2-CO2底吹CO2的冶炼工艺进行工业试验,研究转炉喷吹CO2的炼钢工艺技术。中频感应炉实验研究发现,钢液底吹CO2有脱碳效果,不会增加铁液中氧含量。C02与铁水中[C]反应吸收热量,对底吹砖有一定冷却效果。实验进行约20炉次后,底吹孔未堵塞,底吹孔周围略有侵蚀。喷吹C02气体有利于提高炼钢转炉底吹砖寿命,进而可加大转炉底吹流量增加底吹供气强度,熔池搅拌增强,进而带来一系列冶炼指标的改善。300吨转炉预脱磷喷吹CO2试验表明,转炉预脱磷采用复吹CO2工艺可行,转炉预脱磷底吹CO2不会造成底吹元件侵蚀和堵塞。顶吹部分CO2和底吹CO2复吹冶炼工艺可使半钢脱磷率提高,脱碳率下降,实现了脱磷保碳的目的,同时冶炼终点温度可以控制在允许范围之内。随着吨钢喷吹CO2量增加,终点磷含量降低,脱磷率提高,终点碳含量提高。300吨转炉常规炼钢采用顶吹O2-C02混合气和全程底吹C02冶炼工艺可以完成冶炼任务,保证终点温度和成分要求,CO2喷入转炉反应生成CO使转炉回收煤气量增加,反应吸热可调控转炉冶炼温度。CO2喷入转炉,与熔池中化学元素反应生成2倍的CO气泡,CO进入炉气,使转炉煤气CO含量大幅增加,煤气热值提高,有利于转炉煤气的后续应用;CO2试验炉次,转炉终渣全铁降低,降低渣中铁损;转炉喷吹CO2可以改善熔池反应动力学条件,终点碳氧积下降。本文的研究结果为大型转炉喷吹CO2气体的冶炼工艺提供了理论和实践依据,促进了炼钢技术的进步和发展。
周朝刚[10](2016)在《转炉双渣法深脱磷工艺研究》文中认为本研究针对120t顶底复吹转炉,通过工业性实验、应用FactSage6.4软件、借助XRD、SEM-EDS、拉曼和红外等实验手段,对双渣法脱磷工艺进行了系统的研究。研究包括转炉脱磷工艺、一次倒渣工艺控制、终点工艺控制以及转炉渣物化性能对脱磷的影响。对于120t转炉,废钢比控制在10%-12%之间,入炉铁水温度保证在1300℃以上;一次辅料加入比例控制在65%-70%之间时,供氧强度大于3.10m3/(min-t),有助于稳定实现92%以上的脱磷率。对双渣法及双渣留渣工艺进行了对比分析,明确了双渣留渣工艺对脱磷的优势条件。研究提出了以[C]-(FeO)-[P]平衡时的钢液温度作为控制一次倒渣时的钢液温度,并应用于生产,与以碳磷选择性氧化温度作为控制温度的炉次相比,一次倒渣时的脱磷率提高了28%;生产实验研究表明:一次倒渣时钢液已发生了脱碳反应,碳含量大于3.2%,一次倒渣时的钢液磷含量随着碳含量的降低而降低;一次倒渣时钢液温度控制在1390℃~M425℃之间、炉渣碱度大于2.0、(%FeO)含量大于10.O%、(%MgO)及%CaO/%∑FeO分别控制在5.8%-6.5%和6-8之间,有助于实现一次倒渣时的脱磷率大于65%。研究了转炉终点碳、氧、温度相互作用及后搅工艺对脱磷的影响。转炉出钢钢液磷含量随着温度的升高而增加,出钢温度控制在1620℃~1640℃之、间,对于高拉碳出钢炉次,可实现大部分炉次钢液磷含量低于0.0080%;对于低碳出钢炉次,有助于稳定实现钢液磷含量低于0.0050%。可以采用提高炉渣碱度及氧化性的方法,减少由于出钢温度高对脱磷产生的不利影响。另外,合理地控制炉渣碱度及成份,并采用后搅工艺,有利于促进渣钢间的平衡,进一步降低钢液磷含量。最终提出了控制转炉出钢磷含量低于0.005%的工艺措施。通过研究转炉渣物化性能对脱磷的影响发现,一次渣和终渣中Si、Ca、P元素主要富集在2CaO·SiO2、3CaO·P2O5和2CaO·SiO2-3CaO·P2O5的矿相中,形成的2CaO·SiO2、3CaO·P2O5和2CaO·SiO2-3CaO·P2O5的矿相越多,越有利于脱磷。转炉渣熔点越低,越有利于脱磷,可以通过控制炉渣碱度、渣中(FeO)及(MnO)含量调整炉渣熔点,为脱磷创造有利条件。转炉渣结构中,[Fe04]四面体和Si-O-Si键越多,对脱磷越有利:Q0和Q2越多,越不利于脱磷。
二、鞍钢AFC复吹转炉低碳域脱碳的动力学研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、鞍钢AFC复吹转炉低碳域脱碳的动力学研究(论文提纲范文)
(2)钢铁冶金过程动态数学模型的研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 动态数学模型的一般特征 |
2 铁矿石烧结过程动态数学模型的研究现状 |
2.1 国外烧结料层温度场研究 |
2.2 国内烧结料层温度场研究 |
3 球团生产过程动态数学模型的研究现状 |
3.1 竖炉内各种过程的机理研究 |
3.2 竖炉内气流运动研究 |
4 铁水预处理过程动态数学模型的研究现状 |
4.1 铁水喷粉脱硫 |
4.2 铁水喷粉脱磷 |
4.3 铁水同时脱硫、脱硅、脱磷 |
4.4 特殊铁水预处理 |
5 复吹转炉炼钢过程动态数学模型的研究现状 |
5.1 复吹转炉冶炼动态过程机理研究 |
5.2 基于炉气分析的转炉动态预测 |
6 炉外精炼过程动态数学模型的研究现状 |
6.1 RH精炼过程 |
6.1.1 RH真空精炼装置内流动行为研究 |
6.1.2 RH真空脱碳和脱气过程研究 |
6.1.3 RH真空精炼过程中夹杂物去除过程研究 |
6.2 AOD精炼过程 |
6.2.1 熔池内钢液流动特性研究 |
6.2.2 AOD精炼脱碳过程研究 |
7 连铸过程 |
7.1 结晶器内流场研究 |
7.2 结晶器内温度场研究 |
7.3 结晶器内流场、温度场、浓度场等多场耦合研究 |
8 总结与展望 |
(3)CO2应用于炼钢的基础理论研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 二氧化碳在炼钢过程中的应用 |
2.1.1 二氧化碳在转炉中的应用 |
2.1.2 二氧化碳在电炉中的应用 |
2.1.3 二氧化碳在精炼连铸中的应用 |
2.1.4 二氧化碳用于冶炼不锈钢 |
2.1.5 二氧化碳处理钢渣 |
2.2 转炉脱磷工艺的发展及现状 |
2.2.1 专用转炉脱磷技术 |
2.2.2 常用铁水脱磷渣系 |
2.2.3 转炉炉内脱磷 |
2.2.4 钢水炉外脱磷 |
2.2.5 还原脱磷 |
2.3 炼钢脱磷工艺的热力学热力学及动力学分析 |
2.3.1 炼钢脱磷热力学分析 |
2.3.2 炼钢脱磷动力学分析 |
2.4 二氧化碳应用于钢液脱碳的研究 |
2.4.1 炼钢过程顶吹二氧化碳和氧气的研究 |
2.4.2 炼钢过程底吹二氧化碳的研究 |
2.5 研究目的及内容 |
2.5.1 课题来源及意义 |
2.5.2 研究内容及方法 |
2.5.3 创新点 |
3 二氧化碳用于脱磷过程的基础研究 |
3.1 二氧化碳的高温氧化性分析 |
3.2 二氧化碳对脱磷炉物料及能量的影响 |
3.2.1 原辅料条件 |
3.2.2 假设条件 |
3.2.3 二氧化碳用于炼钢的物料分析 |
3.2.4 二氧化碳用于炼钢的热量分析 |
3.3 二氧化碳喷吹比例对物料及能量的影响 |
3.3.1 脱磷炉出钢温度 |
3.3.2 气体消耗 |
3.3.3 脱磷炉炉气 |
3.4 本章小结 |
4 二氧化碳用于炼钢的脱磷效果研究 |
4.1 铁水脱磷的热力学分析 |
4.1.1 不同脱磷渣系对脱磷的影响 |
4.1.2 不同铁水成分对脱磷的影响 |
4.2 喷吹二氧化碳对脱磷的影响 |
4.3 喷吹二氧化碳对熔池元素选择性氧化的影响 |
4.4 二氧化碳用于脱磷的高温实验研究 |
4.4.1 实验装置 |
4.4.2 实验方案 |
4.4.3 实验结果分析 |
4.5 300t转炉预脱磷工业试验探索 |
4.6 本章小结 |
5 二氧化碳用于炼钢脱碳的基础理论研究 |
5.1 实验设备 |
5.1.1 实验设备及原料 |
5.1.2 实验装置 |
5.2 中高碳铁液中二氧化碳用于炼钢脱碳的研究 |
5.2.1 实验方案 |
5.2.2 中高碳时喷吹二氧化碳的利用率 |
5.2.3 中高碳时熔池搅拌能量密度 |
5.2.4 中高碳时脱碳反应速率 |
5.2.5 中高碳铁液中喷吹二氧化碳的脱碳动力学 |
5.2.6 二氧化碳分压与碳含量的关系 |
5.3 低碳钢液中二氧化碳用于炼钢脱碳的研究 |
5.3.1 实验方案 |
5.3.2 低碳时喷吹二氧化碳的利用率 |
5.3.3 低碳时熔池搅拌能量密度 |
5.3.4 低碳时脱碳反应速率 |
5.3.5 低碳阶段喷吹二氧化碳的脱碳动力学 |
5.4 超低碳钢液中二氧化碳用于炼钢脱碳的研究 |
5.4.1 实验方案 |
5.4.2 实验结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 炼钢过程底吹不同气体介质的基础研究 |
6.1 炼钢过程底吹不同气体介质的热力学和动力学分析 |
6.1.1 底吹不同气体介质的热力学分析 |
6.1.2 底吹不同气体介质的动力学分析 |
6.2 实验方案 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 实验装置 |
6.3 实验结果分析 |
6.3.1 熔池碳含量 |
6.3.2 熔池温度和烟尘量 |
6.3.3 炉渣成分 |
6.3.4 钢液中[N]、[H]、[O]成分 |
6.4 底吹不同气体介质的动力学研究 |
6.4.1 钢液吸收或析出N_2的动力学 |
6.4.2 钢液析出H_2的动力学 |
6.4.3 钢液析出O_2的动力学 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)基于BOF-RH-CC流程的中合金钢洁净度控制技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 复吹转炉冶炼技术的发展 |
1.2.1 转炉复吹工艺的现状及发展 |
1.2.2 转炉冶炼脱磷工艺技术 |
1.2.3 转炉复吹工艺研究与优化 |
1.3 RH真空处理的研究 |
1.3.1 RH处理技术的发展 |
1.3.2 RH处理过程的特征参数 |
1.3.3 RH处理过程钢液的脱硫 |
1.3.4 RH处理过程钢液气体和夹杂物的控制 |
1.4 钢液中夹杂物的变性处理与控制 |
1.4.1 钢液的钙处理 |
1.4.2 钢液的钙镁复合处理 |
1.5 钢中夹杂物与成品韧性之间的关系 |
1.6 文献评述 |
1.7 本工作的总体研究思路及方案 |
1.7.1 项目来源 |
1.7.2 研究思路和研究内容 |
第2章 转炉工艺优化与强化脱磷研究 |
2.1 引言 |
2.2 工艺装备条件 |
2.3 研究方法及方案 |
2.3.1 复吹工艺特征的理论分析 |
2.3.2 物理模拟研究 |
2.3.3 双渣法深脱磷工艺研究 |
2.4 试验结果及讨论 |
2.4.1 顶底复吹工艺的描述及优化 |
2.4.2 双渣法深脱磷工艺的研究 |
2.5 本章小结 |
第3章 RH-KTB真空处理过程研究 |
3.1 引言 |
3.2 基于工业化生产的试验研究 |
3.2.1 基本条件 |
3.2.2 试验方案 |
3.3 试验结果及讨论 |
3.3.1 KTB供氧铝热升温效率与影响 |
3.3.2 RH过程深脱硫研究 |
3.3.3 脱气过程的研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 夹杂物的去除与变性处理研究 |
4.1 夹杂物的表征方法 |
4.1.1 二维表征法 |
4.1.2 水溶液电解法 |
4.1.3 恒电位选择性腐蚀溶解法 |
4.1.4 冲击断口分析法 |
4.2 RH处理过程钢液中夹杂物的长大与去除 |
4.2.1 RH过程夹杂物的形核与长大 |
4.2.2 夹杂物的上浮去除 |
4.3 复合钙镁处理对夹杂物变性的影响 |
4.3.1 复合钙镁处理的理论基础 |
4.3.2 复合钙镁处理的工业化试验 |
4.3.3 钢中非金属夹杂物演变 |
4.4 本章小结 |
第5章 连铸过程洁净度的控制 |
5.1 非稳态条件下的浇注控制 |
5.2 碱性中包覆盖剂的应用 |
5.3 本章小结 |
第6章 夹杂物对钢板力学性能的影响 |
6.1 引言 |
6.2 夹杂物的定量 |
6.3 性能测试 |
6.4 结果分析与讨论 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(5)超低碳洁净钢关键冶炼技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 转炉复合吹炼与低碳洁净钢 |
1.2.1 转炉复合吹炼的技术特征 |
1.2.2 转炉熔池中的碳-氧反应 |
1.2.3 转炉脱碳过程的脱磷技术 |
1.3 超低碳钢精炼与RH真空脱碳处理 |
1.3.1 真空处理工作原理 |
1.3.2 真空脱碳反应的基础 |
1.3.3 快速深脱碳技术 |
1.4 RH精炼钢水洁净度及夹杂物控制技术 |
1.4.1 基于CSP产线的超低碳钢生产要求 |
1.4.2 钢中氧化物夹杂的去除和低氧化生产 |
1.4.3 钢中夹杂物的变性与Ca处理技术 |
1.5 本工作总体研究方案 |
1.5.1 问题的提出 |
1.5.2 本文的总体思路、主要研究内容及目标 |
第2章 复吹转炉冶炼低碳洁净钢技术的研究 |
2.1 引言 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 主体装备和操作条件 |
2.2.2 试验方案 |
2.3 试验结果与讨论 |
2.3.1 转炉顶吹高效供氧与优先脱磷 |
2.3.2 转炉底吹工艺优化与终点碳-氧关系 |
2.3.3 熔池终点氧化特性的研究 |
2.4 复吹转炉冶炼洁净钢的效果 |
2.4.1 优先脱碳缩短供氧时间 |
2.4.2 促进转炉钢水低氧化 |
2.4.3 出钢磷含量 |
2.4.4 转炉终点的主要技术指标 |
2.5 本章小结 |
第3章 RH真空处理的环流与混合特性研究 |
3.1 引言 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 试验原理 |
3.2.2 RH冷态模型参数 |
3.2.3 试验装置 |
3.2.4 试验方案 |
3.3 试验结果与讨论 |
3.3.1 RH真空处理过程熔体流态 |
3.3.2 钢包内的混匀时间特性 |
3.3.3 RH装置的循环流量研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 超低碳钢高效脱碳技术研究 |
4.1 引言 |
4.2 研究方法 |
4.2.1 RH法的技术原理 |
4.2.2 试验方案 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 真空处理前钢水的初始条件 |
4.3.2 真空处理期间钢水的脱碳与增碳 |
4.3.3 压降速率对脱碳的影响 |
4.3.4 提升气体流量模式 |
4.3.5 强制吹氧脱碳 |
4.3.6 连铸过程钢水的增碳行为及对策 |
4.4 真空脱碳反应过程的研究 |
4.4.1 真空脱碳反应的的热力学极限 |
4.4.2 RH脱碳速率方程 |
4.4.3 脱碳反应的传质行为 |
4.5 本章小结 |
第5章 超低碳钢水脱氧技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 研究方法 |
5.2.1 试验主体装置 |
5.2.2 试验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 超低碳钢精炼过程T.O量的变化 |
5.3.2 炉渣与钢水氧位对钢中T.O的影响 |
5.3.3 吹氧脱碳和铝热升温对钢中T.O量的影响 |
5.3.4 钢包顶渣成分的影响 |
5.3.5 吹氩模式和纯脱气时间的影响 |
5.3.6 抑制连铸过程钢水的二次氧化 |
5.4 脱氧速率模型的研究与钢中T.O量预测 |
5.4.1 假定条件 |
5.4.2 RH脱氧反应速率方程推导 |
5.4.3 方程主要参数确定 |
5.4.4 脱氧速率方程的验证 |
5.4.5 钢中T.O量预测 |
5.5 本章小结 |
第6章 CSP产线超低碳钢钙处理工艺研究 |
6.1 引言 |
6.2 CSP流程钢水连浇性及水口结瘤现象 |
6.2.1 超低碳钢生产现状 |
6.2.2 水口结瘤物的组成与形貌 |
6.2.3 夹杂物控制目标 |
6.3 试验方法 |
6.3.1 超低碳钢Ca处理方法 |
6.3.2 钢中夹杂物检测方法 |
6.4 试验结果分析 |
6.4.1 水口结瘤情况 |
6.4.2 钢水中Ca浓度的变化 |
6.4.3 钢中T.O量变化 |
6.4.4 Ca处理前后[C]、[N]、[S]含量变化 |
6.4.5 不同工序钢中夹杂物的组成 |
6.5 工艺优化与效果 |
6.5.1 工艺优化 |
6.5.2 应用效果 |
6.6 本章小结 |
第7章 钙处理条件下超低碳钢夹杂物的变性机理 |
7.1 引言 |
7.2 CSP连铸水口结瘤机理分析 |
7.2.1 结瘤物初始层 |
7.2.2 过渡层结瘤物 |
7.2.3 沉积层结瘤物 |
7.2.4 结瘤机理分析 |
7.3 钙铝酸盐及CAS夹杂物生成的热力学关系 |
7.3.1 Al-O-Ca-Fe平衡与形成铝酸盐的热力学条件 |
7.3.2 Al-S-Ca-O平衡关系与形成CaS的热力学条件 |
7.4 精炼过程夹杂物的转变机理 |
7.4.1 铝脱氧对形成Al_2O_3夹杂物的影响 |
7.4.2 钢中Al_2O_3向Al_2O_3–MgO二元系的转变 |
7.4.3 钢中复合夹杂物CaO-MgO(SiO_2)-Al_2O_3的生成 |
7.4.4 精炼过程夹杂物转变规律的研究 |
7.5 本章小结 |
第8章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(6)降低转炉冶炼高硅高磷COREX铁水成本的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 转炉冶炼概述 |
2.1.1 转炉冶炼的发展 |
2.1.2 转炉冶炼的任务 |
2.1.3 炼钢过程中磷的控制 |
2.2 降低转炉成本的措施分析 |
2.2.1 降低炼钢成本的措施 |
2.2.2 转炉高效化生产 |
2.2.3 转炉底吹全程吹氮工艺探讨 |
2.2.4 转炉渣循环利用过程中成本控制现状 |
2.3 转炉低成本炼钢概况 |
2.3.1 中国转炉利用废钢的状况 |
2.3.2 国内转炉利用废钢的研究工作 |
2.3.3 提高废钢比的措施 |
2.4 转炉炉衬保护研究 |
2.4.1 影响炉龄的主要因素 |
2.4.2 溅渣护炉工艺概述 |
2.4.3 国内外溅渣护炉研究 |
2.5 课题背景和研究内容 |
2.5.1 课题背景 |
2.5.2 课题意义 |
3 低磷钢生产所需新渣料减量化技术研究 |
3.1 降低脱磷所需新渣料量的理论分析 |
3.1.1 脱磷所需理论造渣料量与实际造渣料分析 |
3.1.2 留渣操作与造渣料消耗的关系 |
3.1.3 转炉加尾渣操作与造渣料消耗 |
3.2 转炉渣料减量化工艺模型研究 |
3.2.1 转炉渣料减量化工艺模型计算原理 |
3.2.2 转炉渣料减量化工艺模型应用方法 |
3.2.3 转炉渣料减量化工艺模型应用效果 |
3.3 影响转炉渣料消耗减量化的因素分析 |
3.3.1 铁水条件对造渣料消耗的影响 |
3.3.2 炉渣成分控制对渣料消耗的影响 |
3.3.3 转炉终点钢液温度对脱磷的影响 |
3.4 基于尾渣利用的高磷铁水脱磷研究 |
3.4.1 尾渣加入对转炉脱磷的影响 |
3.4.2 尾渣加入对炉渣前期成渣的影响 |
3.4.3 尾渣加入对降低渣料消耗的影响 |
3.5 本章小结 |
4 转炉终点磷含量小于0.03%钢的低成本渣料消耗冶炼技术 |
4.1 连续留渣次数对脱磷的影响研究 |
4.1.1 连续留渣操作对渣成分的影响研究 |
4.1.2 连续留渣操作对脱磷的影响研究 |
4.2 连续留渣脱磷工艺优化研究 |
4.2.1 转炉连续留渣成分对脱磷的影响 |
4.2.2 适宜连续留渣炉数研究 |
4.3 基于全石灰石冶炼的低成本转炉生产工艺 |
4.3.1 全石灰石转炉冶炼工艺研究 |
4.3.2 配加钢渣转炉冶炼工艺研究 |
4.3.3 降低转炉渣生成量研究 |
4.4 本章小结 |
5 降低转炉钢铁料消耗的工艺研究 |
5.1 影响钢铁料消耗的因素分析与控制 |
5.1.1 转炉钢铁料消耗计算 |
5.1.2 铁水[Si]含量变化对钢铁料消耗的影响 |
5.1.3 废钢比对钢铁料消耗的影响 |
5.2 渣料加入对钢铁料消耗的影响 |
5.2.1 球团矿的加入对钢铁料消耗的影响 |
5.2.2 优化渣料加入量对钢铁料消耗的影响 |
5.3 合理废钢加入量的研究 |
5.3.1 合理废钢加入量研究 |
5.3.2 铁水成份对废钢加入量的影响 |
5.3.3 入炉铁水温度和重量对废钢加入量影响 |
5.3.4 出钢温度对废钢加入量的影响 |
5.4 本章小结 |
6 提高转炉炉衬寿命工艺研究 |
6.1 影响溅渣层因素及蚀损机理研究 |
6.1.1 溅渣层-炉衬的基本组成 |
6.1.2 溅渣层损蚀的影响因素分析 |
6.1.3 转炉冶炼不同时期溅渣层的蚀损 |
6.2 溅渣层保护炉衬机理研究 |
6.2.1 溅渣层的岩相结构对抗侵蚀能力的影响 |
6.2.2 溅渣层保护炉衬的机理 |
6.3 八钢转炉溅渣情况及溅渣渣系优化 |
6.3.1 八钢转炉各阶段渣情况分析 |
6.3.2 溅渣工艺及渣系优化 |
6.3.3 溅渣护炉控制模型开发 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)300t复吹转炉全炉役熔池流动特性变化和炉衬演变规律研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 转炉炼钢技术发展概况 |
2.1.1 底吹转炉炼钢法的发展 |
2.1.2 氧气转炉炼钢法的发展 |
2.1.3 顶底复吹转炉炼钢法的发展 |
2.2 转炉内多相流的研究 |
2.2.1 转炉内流体力学研究体系 |
2.2.2 转炉内多相流传输行为研究方法 |
2.3 转炉熔池流动特性研究现状 |
2.3.1 转炉熔池流动特性物理模拟研究 |
2.3.2 转炉熔池流动特性数值模拟研究 |
2.4 炉衬侵蚀规律研究现状 |
2.4.1 炉衬侵蚀机理 |
2.4.2 炉衬侵蚀影响因素及维护技术的发展 |
2.4.3 激光测厚技术的应用 |
2.5 研究目的及内容 |
2.5.1 课题来源及意义 |
2.5.2 研究内容及方法 |
2.6 创新点 |
3 高温变气氛环境超音速射流特性研究 |
3.1 几何模型及数学模型的建立 |
3.1.1 几何模型及空间离散化 |
3.1.2 模型假设 |
3.1.3 控制方程 |
3.2 数值求解 |
3.2.1 边界条件及数值求解 |
3.2.2 网格无关性测试 |
3.3 高温环境射流特性模拟结果及分析 |
3.3.1 射流速度分布 |
3.3.2 射流动压分布 |
3.3.3 射流湍动能分布 |
3.4 高温变气氛环境射流特性模拟结果及分析 |
3.4.1 射流速度分布 |
3.4.2 射流动压分布 |
3.4.3 射流涡量及密度分布 |
3.5 本章小结 |
4 非均匀底吹供气模式对熔池流动特性变化的研究 |
4.1 物理模拟的实验原理 |
4.1.1 物理模拟的基础理论 |
4.1.2 几何相似与参数确定 |
4.1.3 动力相似与参数确定 |
4.2 数学模型的建立及数值求解 |
4.2.1 几何模型及数学模型的建立 |
4.2.2 数值求解 |
4.3 实验方法及方案设计 |
4.3.1 实验方法 |
4.3.2 转炉纯底吹实验方案 |
4.4 均匀底吹供气模式对熔池流动特性的影响研究 |
4.4.1 均匀底吹供气模式物理模拟结果 |
4.4.2 均匀底吹供气模式数值模拟结果 |
4.4.3 底吹流股与金属熔体间能量传递研究 |
4.5 非均匀底吹供气模式对熔池流动特性的影响研究 |
4.5.1 非均匀底吹供气模式物理模拟结果 |
4.5.2 非均匀底吹供气模式数值模拟结果 |
4.6 本章小结 |
5 全炉役复吹转炉熔池流动特性规律研究 |
5.1 实验参数及方案的确定 |
5.1.1 物理模拟实验参数的确定 |
5.1.2 数学模型的建立及数值求解 |
5.1.3 转炉复吹实验方案 |
5.2 复吹转炉熔池流动特性的研究 |
5.2.1 复吹转炉熔池流动特性的物理模拟研究 |
5.2.2 复吹转炉熔池流动特性的数值模拟研究 |
5.3 全炉役复吹转炉熔池流动特性的数值模拟研究 |
5.4 本章小结 |
6 工业试验研究 |
6.1 冶炼工艺制度 |
6.1.1 转炉及氧枪喷头参数 |
6.1.2 底吹布置及供气参数的确定 |
6.2 复吹工艺优化后冶金效果分析 |
6.2.1 冶炼周期及喷头寿命分析 |
6.2.2 终点钢水碳氧浓度积分析 |
6.2.3 炉渣全铁分析 |
6.3 炉衬演进规律探究 |
6.4 试验过程中,出现的问题及应对措施 |
6.4.1 底吹非均匀供气模式的应用 |
6.4.2 顶吹流量与氧枪喷头寿命关系的探索 |
6.5 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)大型转炉脱磷规律与工艺优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 磷元素对钢材的质量影响 |
1.1.1 洁净钢的发展对磷的要求 |
1.1.2 钢中磷含量对钢材性能的影响 |
1.2 铁水预处理脱磷 |
1.3 大型转炉脱磷工艺 |
1.3.1 大型转炉发展及特点 |
1.3.2 大型转炉脱磷工艺 |
1.3.3 低硅铁水少渣冶炼脱磷 |
1.3.4 脱碳转炉少渣冶炼工艺 |
1.4 转炉渣钢间脱磷反应热力学 |
1.4.1 脱磷热力学发展简介 |
1.4.2 渣中(P_2O_5)活度系数计算方法 |
1.5 转炉成渣过程研究 |
1.6 脱磷反应的动力学分析 |
1.6.1 脱磷动力学的研究基础 |
1.6.2 动力学公式 |
1.6.3 温度对脱磷反应速度的影响 |
1.7 转炉冷态模拟研究 |
1.8 本课题的研究意义和内容 |
第二章 转炉冶炼过程中元素选择性氧化与脱磷反应规律研究 |
2.1 试验设备、生产工艺与研究方法 |
2.1.1 试验状况及生产工艺 |
2.1.2 研究方法 |
2.2 试验结果与分析 |
2.2.1 冶炼过程熔池金属成分变化 |
2.2.2 冶炼过程温度变化 |
2.2.3 冶炼过程炉渣成分变化与成渣工艺 |
2.2.3.1 冶炼过程炉渣成分变化 |
2.2.3.2 冶炼过程成渣工艺及分析 |
2.2.4 转炉冶炼过程元素氧化速率分析 |
2.2.4.1 熔池脱硅速率 |
2.2.4.2 熔池脱碳速率 |
2.2.4.3 熔池脱磷速率 |
2.2.5 冶炼过程分期冶炼特征 |
2.3 转炉内元素氧位分析 |
2.3.1 元素氧位的热力学计算方法 |
2.3.1.1 氧位计算方法 |
2.3.2 冶炼过程熔池元素氧位变化 |
2.3.2.1 冶炼过程脱硅氧位变化 |
2.3.2.2 冶炼过程脱碳氧位变化 |
2.3.2.3 冶炼过程脱磷氧位变化 |
2.3.3 冶炼过程炉渣氧位变化 |
2.4 冶炼过程元素选择性氧化及脱磷反应规律 |
2.4.1 大型转炉冶炼过程元素选择性氧化 |
2.4.1.1 (FeO)-[P]氧化关系 |
2.4.1.2 [Si]-[P]选择性氧化分析 |
2.4.1.3 [C]-[P]选择性氧化分析 |
2.4.1.4 大型转炉冶炼过程元素选择性氧化规律 |
2.4.2 转炉冶炼过程脱磷反应规律 |
2.4.2.1 脱磷热力学 |
2.4.2.2 脱磷氧位的控制 |
2.4.2.3 转炉脱磷反应机理 |
2.4.2.4 转炉脱磷反应规律 |
2.4.2.5 冶炼终点渣钢间表观L_P计算公式 |
2.4.3 大型转炉冶炼过程脱磷控制工艺 |
2.4.3.1 冶炼前期脱磷控制工艺分析 |
2.4.3.2 冶炼过程控制工艺分析 |
2.4.3.3 冶炼后期脱磷控制工艺分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 转炉冶炼过程动力学实验研究 |
3.1 实验目的 |
3.2 实验原理及实验设备 |
3.3 实验参数确定 |
3.3.1 转炉模型参数 |
3.3.2 顶吹气体流量 |
3.3.3 底吹气体流量 |
3.3.4 顶枪枪位 |
3.4 实验方案 |
3.4.1 转炉熔池混匀测定实验 |
3.4.2 转炉钢渣传质冷态模拟实验 |
3.5 实验结果及分析 |
3.5.1 熔池混匀时间及影响因素 |
3.5.1.1 底吹供气强度的影响 |
3.5.1.2 顶吹流量的影响 |
3.5.1.3 顶吹枪位的影响 |
3.5.1.4 混匀时间与搅拌能的关系 |
3.5.2 钢渣传质系数影响因素分析 |
3.5.2.1 底吹供气强度的影响 |
3.5.2.2 顶吹流量的影响 |
3.5.2.3 顶吹枪位的影响 |
3.5.3 传质系数规律研究 |
3.6 本章小结 |
第四章 大型转炉高效脱磷工艺研究 |
4.1 基本工艺条件 |
4.2 大型转炉过程脱磷工艺优化研究 |
4.2.1 冶炼过程熔池磷含量的变化 |
4.2.2 提高转炉脱磷效率的技术关键 |
4.3 大型转炉高效脱磷工艺研究 |
4.3.1 冶炼过程高效脱磷的工艺研究 |
4.3.2 提高终点L_p的工艺控制 |
4.3.2.1 冶炼终点表观L_P数据分析 |
4.3.2.2 冶炼终点表观L_P影响因素分析 |
4.3.2.3 提高冶炼终点渣钢间L_P技术措施 |
4.3.3 复合吹炼工艺制度的优化研究 |
4.3.3.1 造渣工艺优化 |
4.3.3.2 顶吹供氧工艺优化 |
4.3.3.3 底吹搅拌工艺优化 |
4.4 冶金效果 |
4.5 本章小结 |
第五章 转炉低成本脱磷工艺研究 |
5.1 基本工艺条件 |
5.2 常规转炉脱磷分析 |
5.3 低成本脱磷工艺研究 |
5.3.1 脱磷热力学工艺模型及转炉渣量对脱磷效率的影响 |
5.3.1.1 脱磷热力学工艺模型建立 |
5.3.1.2 铁水硅与脱磷渣量的控制工艺 |
5.3.2 渣量控制工艺 |
5.3.2.1 硅含量及渣量控制 |
5.3.2.2 低硅铁水冶炼的热平衡分析 |
5.3.3 少渣冶炼提高L_P的的工艺研究 |
5.3.3.1 化渣及脱磷控制工艺 |
5.3.3.2 顶底复合吹炼工艺 |
5.4 冶金效果及效益 |
5.4.1 冶金效果 |
5.4.2 经济效益分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 大型转炉少渣冶炼超低磷钢工艺研究 |
6.1 脱碳转炉少渣冶炼工艺分析 |
6.1.1 转炉脱磷渣量计算公式 |
6.1.2 转炉低磷钢冶炼脱磷渣量分析 |
6.2 试验条件 |
6.3 低磷钢冶炼的试验结果及分析 |
6.3.1 脱碳转炉少渣控制工艺 |
6.3.1.1 脱碳炉半钢[P]对渣量的影响 |
6.3.1.2 渣钢间L_p对渣量的影响 |
6.3.2 少渣冶炼化渣控制工艺 |
6.4 超低磷钢冶炼的试验结果及分析 |
6.4.1 减少磷污染 |
6.4.2 提高磷L_P的工艺措施 |
6.4.3 降低半钢磷含量、适当控制渣量 |
6.4.4 炉渣磷负荷对超低磷钢冶炼的影响 |
6.5 冶金效果 |
6.5.1 温度控制 |
6.5.2 渣量控制 |
6.5.3 超低磷钢冶炼效果 |
6.6 本章小结 |
第七章 全文结论 |
论文创新点 |
参考文献 |
攻读博士学位期间承担的任务及主要成果 |
致谢 |
(9)300吨转炉喷吹CO2炼钢工艺技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 转炉及脱磷工艺 |
2.1.1 炼钢脱磷的意义 |
2.1.2 转炉双联工艺 |
2.1.3 转炉预脱磷工艺技术 |
2.1.4 转炉顶底复吹工艺简介 |
2.1.5 炼钢脱磷技术的发展 |
2.2 二氧化碳 |
2.2.1 物理和化学性质 |
2.2.2 排放与储存 |
2.2.3 发展前景 |
2.3 二氧化碳的应用 |
2.3.1 二氧化碳的物理应用 |
2.3.2 二氧化碳的化学应用 |
2.3.3 在烧结流程的应用 |
2.3.4 在高炉的应用 |
2.3.5 在转炉的应用 |
2.3.6 在精炼连铸流程应用 |
2.3.7 其他钢铁冶金流程应用 |
2.4 研究目的及内容 |
2.4.1 课题来源及意义 |
2.4.2 研究内容及方法 |
2.4.3 创新点 |
3 转炉喷吹CO_2炼钢理论分析 |
3.1 转炉预脱磷喷吹CO_2物料和热量分析 |
3.1.1 原辅料条件 |
3.1.2 假设条件 |
3.1.3 预脱磷物料平衡分析 |
3.1.4 预脱磷热量平衡分析 |
3.2 转炉炼钢喷吹CO_2物料和热量分析 |
3.2.1 原辅料条件 |
3.2.2 假设条件 |
3.2.3 炼钢物料平衡分析 |
3.2.4 炼钢热量平衡分析 |
3.3 氧化性分析 |
3.3.1 氧气氧化性分析 |
3.3.2 二氧化碳氧化性分析 |
3.4 CO_2对熔池富余热量影响计算 |
3.5 底吹CO_2对钢液脱氮的影响 |
3.5.1 底吹CO_2气泡对钢液影响 |
3.5.2 钢液脱氮分析 |
3.6 本章小结 |
4 底吹CO_2实验研究 |
4.1 实验方法和参数 |
4.2 实验准备 |
4.2.1 底吹砖 |
4.2.2 生铁成分 |
4.3 实验过程 |
4.4 感应炉实验结果分析 |
4.4.1 铁液元素含量变化 |
4.4.2 底吹砖分析 |
4.5 本章小结 |
5 转炉预脱磷喷吹CO_2工艺技术研究 |
5.1 脱磷热力学分析 |
5.2 底吹CO_2工艺研究 |
5.2.1 底吹方案 |
5.2.2 试验概况 |
5.2.3 结果分析 |
5.3 复吹CO_2工艺研究 |
5.3.1 复吹方案 |
5.3.2 复吹工艺技术分析 |
5.4 本章小结 |
6 转炉炼钢喷吹CO_2工艺技术研究 |
6.1 喷吹CO_2工艺技术初步研究 |
6.1.1 供气制度 |
6.1.2 工艺技术研究分析 |
6.1.3 本节小结 |
6.2 喷吹CO_2冶炼工艺研究 |
6.2.1 供气制度 |
6.2.2 底吹结果讨论分析 |
6.2.3 复吹结果分析 |
6.3 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
附录A 转炉预脱磷工业试验部分原始数据 |
附录B 常规转炉工业试验部分原始数据 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)转炉双渣法深脱磷工艺研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 低磷和超低磷钢的冶炼工艺 |
2.1.1 钢中磷的危害及其控制 |
2.1.2 低磷和超低磷钢的冶炼工艺 |
2.2 转炉脱磷工艺技术研究 |
2.2.1 单渣法深脱磷工艺技术 |
2.2.2 双渣法深脱磷工艺技术 |
2.2.3 双联法脱磷技术 |
2.3 转炉渣对脱磷的影响 |
2.3.1 转炉渣中的矿相结构 |
2.3.2 转炉钢渣中磷的富集机理研究 |
2.4 课题背景和研究内容 |
2.4.1 课题背景 |
2.4.2 研究内容 |
3 转炉冶炼工艺对脱磷的影响 |
3.1 热平衡理论及其影响因素 |
3.1.1 热平衡的理论计算分析 |
3.1.2 影响热平衡的因素 |
3.2 炉料结构对脱磷的影响 |
3.2.1 钢铁料对脱磷的影响 |
3.2.2 造渣料加入量对脱磷的影响 |
3.3 转炉造渣制度对脱磷的影响 |
3.3.1 单渣法和双渣法对脱磷的影响 |
3.3.2 双渣法留渣与未留渣操作对转炉脱磷的影响 |
3.4 转炉双渣法吹炼制度对脱磷的影响 |
3.4.1 搅拌能大小对脱磷的影响 |
3.4.2 供氧制度对脱磷的影响 |
3.4.3 顶吹条件对脱磷的影响 |
3.5 本章小结 |
4 转炉一次倒渣工艺控制对脱磷的影响 |
4.1 转炉一次倒渣温度的控制研究 |
4.1.1 碳磷选择性氧化热力学分析 |
4.1.2 一次倒渣温度控制技术研究 |
4.1.3 一次倒渣钢液温度控制对前期脱磷效果的影响 |
4.2 一次倒渣炉渣成分对磷含量的影响 |
4.2.1 一次倒渣时炉渣碱度对半钢的影响 |
4.2.2 一次倒渣时炉渣氧化性对半钢磷含量的影响 |
4.2.3 一次倒渣时主要炉渣成份对半钢磷含量的影响 |
4.3 一次倒渣时钢液碳含量对脱磷的影响 |
4.3.1 一次倒渣时钢液碳含量与磷含量的关系 |
4.3.2 钢液温度对平衡氧含量的影响 |
4.4 本章小结 |
5 转炉终点工艺控制对脱磷的影响 |
5.1 终点温度和碳含量对脱磷的影响 |
5.1.1 终点温度控制对脱磷的影响 |
5.1.2 终点碳含量对脱磷的影响 |
5.2 终渣成分对脱磷的影响 |
5.2.1 终渣碱度对脱磷的影响 |
5.2.2 终渣FeO、P_2O_5和MgO含量对脱磷的影响 |
5.2.3 终渣%∑FeO/%SiO_2对钢液脱磷的影响 |
5.3 补吹和后搅对脱磷的影响 |
5.3.1 补吹对脱磷的影响 |
5.3.2 后搅对脱磷的影响 |
5.4 本章小结 |
6 转炉渣物化性能对脱磷的影响 |
6.1 炉渣矿相结构对转炉脱磷的影响研究 |
6.1.1 一次倒渣矿相结构对脱磷的影响 |
6.1.2 高拉碳出钢终渣矿相结构对脱磷的影响研究 |
6.1.3 低碳出钢终渣矿相结构对脱磷的影响研究 |
6.2 转炉渣熔点对脱磷的影响 |
6.2.1 实验方法及设备 |
6.2.2 炉渣熔点对转炉脱磷的影响 |
6.2.3 影响炉渣熔点的因素 |
6.3 转炉渣结构对脱磷的影响 |
6.3.1 一次倒结构对转炉脱磷的影响 |
6.3.2 高拉碳出钢终渣结构对转炉脱磷的影响 |
6.3.3 低碳出钢终渣结构对转炉脱磷的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
8 创新点 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
四、鞍钢AFC复吹转炉低碳域脱碳的动力学研究(论文参考文献)
- [1]鞍钢AFC复吹转炉低碳域脱碳的动力学研究[J]. 郭木星,陈襄武. 化工冶金, 1992(04)
- [2]钢铁冶金过程动态数学模型的研究进展[J]. 陈林根,夏少军,谢志辉,刘晓威,沈勋,孙丰瑞. 热科学与技术, 2014(02)
- [3]CO2应用于炼钢的基础理论研究[D]. 李智峥. 北京科技大学, 2017(05)
- [4]基于BOF-RH-CC流程的中合金钢洁净度控制技术研究[D]. 杨治争. 武汉科技大学, 2020(01)
- [5]超低碳洁净钢关键冶炼技术研究[D]. 朱万军. 武汉科技大学, 2016(03)
- [6]降低转炉冶炼高硅高磷COREX铁水成本的研究[D]. 阿不力克木·亚森. 北京科技大学, 2019(06)
- [7]300t复吹转炉全炉役熔池流动特性变化和炉衬演变规律研究[D]. 姚柳洁. 北京科技大学, 2021(02)
- [8]大型转炉脱磷规律与工艺优化研究[D]. 杨利彬. 钢铁研究总院, 2015(02)
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